Аргон запах чувствуется ли
Аргон (общие сведения)
Аргон (общие сведения)
Аргон (общие сведения)
Краткая информация:
Аргон – элемент главной подгруппы 8-й группы 3-го периода периодической системы химических элементов Менделеева Д. И., с атомным номером 18.
Символ: Ar
Электронная конфигурация: 1s2 | 2s2 2p6 3s2 3p6
Температура кипения: -185,9 °C
Атомный номер: 18
Атомная масса: 39,948 ± 0,001 а. е. м.
Первооткрыватели: Уильям Рамзай, Джон Стретт (Лорд Рэлей)
Общие сведения об аргоне
Аргон является инертным одноатомным газом, не имеющим цвета, запаха, вкуса. В периодической системе химических элементов аргон обозначен символом Ar и имеет атомный номер 18. В общем объеме мирового вещества содержится около 0,02 % аргона. В природе аргон распространен в свободном виде, а не в соединениях. Атмосферный воздух содержит 0,93% аргона и является неиссякаемым источником его получения. Аргон также содержится в земной коре (1,2·10–4 %) и морской воде (0,45·10–4 %).
История открытия аргона
В 1892 году английский физик Джон Рэлей опытным путем обнаружил, что литр азота, полученный при переработке воздуха, весит больше, нежели литр азота, выделившийся в результате распада любого азотистого соединения. Рэлей, к тому времени несколько лет посвятивший изучению плотности газов вообще и азота в частности, вознамерился найти разгадку причин данного явления.
В журнале «Nature» им было опубликовано открытое письмо к ученым всего мира с описанием результатов проведенных опытов и предложением выдвинуть гипотезы касательно разницы в величинах плотности газа, полученного двумя различными способами. На данное письмо откликнулся известный английский химик Уильям Рамзай. Он предположил, что азот, выделившийся из воздуха, содержит неизвестный ранее газ более высокой плотности, чем азот.
Совместная работа двух ученых привела к получению абсолютно нового элемента. Измерения показали, что молекула полученного газа состоит лишь из одного атома, а значит данный газ является простым веществом.
В ходе проведенных исследований учеными было выяснено, что новый газ – самое инертное вещество из всех известных. Реакционная способность элемента по отношению к химически активным веществам практически полностью отсутствовала.
В 1894 году был сделан доклад об открытии нового элемента с описанием его свойств и способа его обнаружения. Ввиду полученной информации, председатель заседания – доктор Медан – внес предложение дать газу название «аргон», что в переводе с древнегреческого означает «неактивный, ленивый».
Свойства аргона
Физические свойства
Аргон относится к одноатомным газам. Он лишен цвета, вкуса и запаха. В нормальных условиях его плотность составляет 1,7839 кг/м3. В 100 мл воды комнатной температуры (20 °C) способно раствориться до 3,3 мл аргона. Температура кипения аргона составляет -185,9 °C, температура плавления же -189,3 °C.
Химические свойства
В настоящее время известны 2 химических соединения аргона: HArF и CU(Ar)O. Их можно получить и сохранить лишь при низких температурах.
Аргон не образует химических соединений, за исключением указанных выше, однако способен образовывать клатраты (соединения включения) с веществами, которые отличаются наличием водородных связей между молекулами. Атом аргона в данных соединениях помещается в созданную такими веществами кристаллическую решетку.
Аргон также способен образовывать эксимерные молекулы (они характеризуются устойчивостью возбужденных электронных состояний – когда вещество находится под действием электрического тока – и неустойчивостью состояний основных). К примеру, если провести через смесь хлора и аргона электрический ток, можно получить неустойчивое в обычных условиях соединение ArCl.
Получение аргона
Поскольку в атмосфере Земли содержится приблизительно 66*1013 тонн аргона, а при использовании этот газ не подвергается абсолютно никаким изменениям, можно считать его запасы на планете неисчерпаемыми. В крупной промышленности аргон образуется при разделении обычного воздуха на кислород и азот. Он является побочным продуктом и извлекается практически 99,99%-ой чистоты. Кроме того этот газ образуется при переработке отходов аммиачного производства.
Применение аргона
Являясь самым дешевым и доступным из благородных газов, аргон становится все более востребованным в сферах производства и потребления.
Аргон используется для заполнения ламп накаливания. Ранее для этих целей использовался чистый азот, однако переход к использованию смеси азота с аргоном позволил увеличить светоотдачу ламп. Кроме того, аргон используется и при производстве люминесцентных ламп.
В последние годы аргон получил широкое распространение в металлургической промышленности, а также в зависимых отраслях. Аргонная среда не допускает контакта расплавленного металла с иными газами и влажным воздухом при обработке плутония, титана, бериллия, циркония, щелочных и прочих металлов. Благодаря использованию электрической дуги в аргонной изоляции невероятно ускорился процесс резки металлов, и появилась возможность разрезать самые толстые листы тугоплавких металлов. Аналогичные защитные функции аргона используются при создании монокристаллов – полупроводников и сегнетоэлектриков.
Во время медицинских операций аргон часто используется для очистки пространства, поскольку не способен образовывать химические соединения в силу своей инертности.
Кроме того, аргон используется в качестве средства пожаротушения, для обработки сухих гидрокостюмов в дайвинге и даже в качестве пищевой добавки и как пропеллент для аэрозольных упаковок.
Интересные факты об аргоне
Под действием электрического тока аргон начинает испускать приятное ровное сине-голубое свечение.
Низкая теплопроводность аргона была отмечена и использована при производстве верхней одежды. Слой аргона в 4,5 мм позволяет с успехом заменить 14 мм твердых изоляторов. Закачивая газ в куртку, человек способен самостоятельно регулировать ее теплопроводность, увеличивая или уменьшая количество введенного вещества.
Одна тонна калия в течение одного года способна генерировать до 3100 атомов аргона. Поскольку в природных минералах, которые содержат калий, постоянно происходит накопление одного из стабильных изотопов аргона — 40Ar, появляется возможность измерить возраст существующих горных пород. Данный метод, называемый калий-аргоновым, широко применяется в области ядерной геохронологии.
В настоящее время ведущим поставщиком аргона в Украине является компания «DP Air Gas».
Источник
Аргон запах чувствуется ли
Аргон жидкий (общие сведения)
Аргон жидкий (общие сведения)
Как известно, при обычных условиях аргон – это газ, составная часть воздуха. Газообразный при обычных условиях, при сжижении, то есть охлаждении, аргон перестает быть газом, при -185,9 градусов это уже жидкость, а при -189,6 – твердое вещество.
Свойства жидкого аргона.
Как и находящийся в газообразной фазе, в жидком виде аргон нетоксичен, не имеет запаха и представляет собой бесцветную жидкую субстанцию. Пузырьки испаряющегося аргона делают ее мутноватой, беловатой и потому не очень прозрачной.
Обладая очень низкой температурой кипения, жидкий аргон может быть опасен для людей, которые с ним работают. При соприкосновении с таким веществом можно обморозить открытые участки кожи и слизистые оболочки глаз. Поэтому, работая с этим сжиженным газом, нужно очень строго соблюдать правила безопасности и обязательно быть в защитных очках.
Получение аргона.
Аргон является составной частью воздуха, поэтому и получают его, выделяя из этой смеси газов. В промышленности воздух разделяют сжижением. Делается это посредством применения низких температур, высокого и низкого давления.
При глубоком охлаждении газы, составляющие воздух становятся жидкостями. Поскольку температура сжижения у каждого газа своя, становится возможным их разделение в жидкой фазе. Сочетание высокого и низкого давления позволяет сделать процесс дистилляции более быстрым и качественным. В результате из воздухоразделительного аппарата выходят разные фракции газов, содержащих относительно небольшие количества примесей. Для аргона этими примесями в основном могут быть азот и кислород.
Область применения аргона.
Поскольку он применяется в основном в виде газа, перед работой жидкий аргон нужно «отогреть», то есть опять превратить в газ. А в газообразном виде аргон очень востребован в очень непохожих разнонаправленных отраслях промышленности.
Кроме известных всем, сияющих красивыми цветами «рекламных огней» — неоновых и аргоновых ламп, его применяют еще и в электронике. И в процессе сварки, при металлообработке, в металлургии работает аргон. А еще в строительстве, химической промышленности, машиностроении, и, конечно же, в научных исследованиях.
Инертность аргона в химических реакциях позволяет использовать его там, где требуется защитная атмосфера, изолирующая от кислорода воздуха, оказывающего окисляющее воздействие. Такая защитная среда просто необходима при рафинировании металлов в металлургии. Еще она нужна при резке или плавке активных металлов, алюминия, магниевых и алюминиевых сплавов, при работе с нержавеющими хромоникелевыми жаропрочными сплавами.
Для повышения теплоизоляции, аргон служит наполнителем стеклопакетов ставших очень популярными в последние годы герметичных пластиковых окон. В химической промышленности аргон – это именно тот специальный упаковочный газ, который призван, как написано на этикетках, обеспечить сохранность продуктов и их ценных пищевых качеств.
Любопытные сведения об аргоне.
Название этого газа с греческого языка переводится как «недеятельный», то есть инертный. В обычных условиях он не вступает в химические реакции практически ни с чем. Поэтому после использования он возвращается обратно в воздух, в атмосферу Земли, фактически не изменяя ее.
Температура, при которой плавится аргон, будучи в твердом состоянии лишь на несколько градусов превышает температуру, при которой он стабильно остается в жидком виде. В случае, когда жидкая фракция аргона подольше остается в сжиженном азоте можно получить белую пористую кристаллическую массу – твердый аргон. Это возможно потому, что температура жидкого азота на несколько градусов ниже, чем температура плавления аргона.
Исследования ученых – биологов выявили удивительный факт, что аргон способствует росту растений. Как ни странно, даже находясь в атмосфере относительно чистого аргона семена кукурузы, ржи, огурцов и риса дали ростки. Моркови, луку и салату для прорастания подошла смесь, в которой аргон был разбавлен кислородом всего лишь на два процента.
Аргон, постоянно присутствующий в окружающем воздухе, при повышении концентрации до 69-70 процентов оказывает на животных и людей своеобразное действие. Смесь из 11% азота, 69 % аргона и 20% кислорода под давлением в четыре атмосферы вызывает довольно сильно проявляющееся явление наркоза. Как только подача аргона прекращается, эффект наркоза моментально исчезает.
Вот поэтому настолько важна осторожность при работе со сжиженным аргоном. Он не ядовит. Но, сочетание давления, способствующего быстрому растворению аргона в нервных тканях и большой его концентрации, которые присутствуют при перевозке и хранении этого газа в жидком виде, создают потенциально опасную ситуацию.
Способы доставки аргона к потребителю.
Аргон поставляют потребителю двумя способами: в виде газа или жидкости. В обоих случаях его перевозят автомобильным и железнодорожным транспортом в специальных баллонах и цистернах, выдерживающих высокое давление.
Сжижение аргона необходимо в основном для транспортировки больших объемов этого газа к месту дальнейшего использования. Как известно, в газообразном виде вещество занимает намного больший объем, чем в жидком состоянии. Это значит, что цистерны и баллоны с жидким аргоном содержат намного больше этого вещества, чем подобные по объему емкости с аргоном – газом.
Само по себе сжижение газа и сохранение его в жидком состоянии в течение длительного времени представляет собой достаточно дорогостоящий процесс. Для этого требуется достижение очень низких температур. Для сжижения аргона зачастую используют другой сжиженный газ, производство, которого несколько дешевле, чем производство аргона – азот. Но, и получение жидкого азота недешево. Поэтому, если аргона для чего-либо требуется относительно немного, то нет необходимости его сжижать.
В этом случае аргон в газообразном виде перевозится и хранится в стальных баллонах, находящихся под давлением. Согласно государственным требованиям маркировки такие баллоны окрашивают в серый или черный цвет.
Если же аргон нужен потребителю в больших объемах, намного экономичнее и целесообразнее перевозить его в виде жидкости. Для этого используются специальные цистерны или сосуды Дьюара, представляющие собой специальные криогенные емкости, сохраняющие низкую температуру.
«DP Air Gas» основной поставщик аргона в Украине доставляет его потребителям в газообразном и сжиженном виде.
Источник
Аргон
АРГОН относится к инертным, или благородным, газам. Простое вещество аргон — газ без запаха, цвета и вкуса.
Название: от греческого «argos» (недеятельный).
Физические свойства:
Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) –185,9°C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота), температура плавления –189,3°C. Критическая температура –122,43°C, критическое давление 4,86 МПа. Плотность при нормальных условиях 1,7839 кг/м3.
В 100 мл воды при 20°C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде.
Получение:
В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот.
Обычно используют воздухоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления (предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промежуточного конденсатора-испарителя. В конечном счете азот отводится сверху, а кислород – из пространства над конденсатором.
Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Поэтому аргонную фракцию отбирают в точке, находящейся примерно на трети высоты верхней колонны, и отводят в специальную колонну. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией).
Нахождение в природе:
Аргон распространен в природе только в свободном виде. В земной коре его содержание составляет 1,2·10–4 %, в морской воде — 0,45·10–4 %. В атмосферном воздухе содержится 0,93% аргона по объему (9,34 л в 1м3). Это значительно больше, чем содержание в воздухе всех остальных инертных газов вместе взятых. Воздух служит неиссякаемым источником для получения аргона.
Применение:
Аргон находит широкое применение благодаря своему основному свойству — химической неактивности.
Аргон широко используют для создания инертной и защитной атмосферы, прежде всего при термической обработке легко окисляющихся металлов (аргоновая плавка, аргоновая сварка и другие).
В атмосфере аргона получают кристаллы полупроводников и многие другие сверхчистые материалы.
Аргоном часто заполняют электрические лампочки (для замедления испарения вольфрама (W) со спирали). При пропускании электрического разряда через стеклянную трубку, заполненную аргоном, наблюдается сине-голубое свечение, что широко используется, например, в светящейся рекламе. Аргон используется для подсветки рекламных плакатов, стендов. Так называемые неоновые осветительные приборы на самом деле заполняются аргоном.
Однако в последние десятилетия наибольшая часть получаемого аргона идет не в лампочки, а в металлургию.
Уже существуют металлургические цеха объемом в несколько тысяч кубометров с атмосферой, состоящей из аргона высокой чистоты. В этих цехах работают в изолирующих костюмах, а дышат подаваемым через шланги воздухом (выдыхаемый воздух отводится также через шланги); запасные дыхательные аппараты закреплены на спинах работающих.
В среде аргона ведут процессы, при которых нужно исключить контакт расплавленного металла с кислородом, азотом, углекислотой и влагой воздуха. Аргонная среда используется при горячей обработке титана, тантала, ниобия, бериллия, циркония, гафния, вольфрама, урана, тория, а также щелочных металлов. В атмосфере аргона обрабатывают плутоний, получают некоторые соединения хрома, титана, ванадия и других элементов.
Продувкой аргона через жидкую сталь из нее удаляют газовые включения. Это улучшает свойства металла.
Все шире применяется дуговая электросварка в среде аргона. В аргонной струе можно сваривать тонкостенные изделия и металлы, которые прежде считались трудносвариваемыми. При сварке в аргонной струе нет надобности во флюсах и электродных покрытиях, а стало быть, и в зачистке шва от шлака и остатков флюса.
Аргон относится к инертным газам, которые химически не взаимодействуют с металлом и не растворяются в нем. Инертные газы применяют для сварки химически активных металлов (титан, алюминий, магний и др.), а также во всех случаях, когда необходимо получать сварные швы, однородные по составу с основным и присадочным металлом (высоколегированные стали и др.).
Инертные газы обеспечивают защиту дуги и свариваемого металла, не оказывая на него металлургического воздействия.
Аргон используется в плазменной сварке и резке металлов как плазмообразующий газ. При микроплазменной сварке большинство металлов сваривают в непрерывном или импульсном режимах дугой прямой полярности, горящей между вольфрамовым электродом плазмотрона и изделием в струе плазмообразующего инертного газа – (чаще всего) аргона.
Электрическая дуга в аргонной атмосфере внесла переворот в технику резки металлов. Процесс намного ускорился, появилась возможность резать толстые листы самых тугоплавких металлов. Продуваемый вдоль столба дуги аргон (в смеси с водородом) предохраняет кромки разреза и вольфрамовый электрод от образования окисных, нитридных и иных пленок. Одновременно он сжимает и концентрирует дугу на малой поверхности, отчего температура в зоне резки достигает 4000-6000°С. К тому же, эта газовая струя выдувает продукты резки.
Поскольку аргон обладает низкой теплопроводностью его используют при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов.
Стремление использовать свойства и возможности сверхчистых материалов — одна из тенденций современной техники. Для сверхчистоты нужны инертные защитные среды, разумеется, тоже чистые; аргон — самый дешевый и доступный из благородных газов.
Аргон высокой чистоты применяют в спектроскопических установках для анализа чистоты материалов и в аргоновых лазерах.
В пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа.
Используется аргон и в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения.
Опасные факторы и меры безопасности
При всех своих преимуществах аргон достаточно опасен.
Может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии (в результате кислородного голодания).
В жидком состоянии он способен вызвать обморожение кожи, слизистой оболочки при соприкосновении с ней, поэтому при работе с жидким аргоном необходимо соблюдать меры безопасности при обращении с жидкими криопродуктами.
Источник